Holics László (szerk.)

Fizika


23.5.2.2. Az egyatomos ideális gáz energiaeloszlása

Alkalmazzuk az
(23.87)
eloszlást az egyatomos ideális gáz részecskéire! Részrendszerként tehát válasszuk a gáz atomjait! Megállapítottuk, hogy a V = L3 térfogatú dobozba zárt részecske energiaszintjei közönséges körülmények között olyan sűrűn követik egymást, hogy a részecske energiája már folytonosnak tekinthető. Ebben az esetben az ϵ és közötti ϵ + Δϵ energiaállapotok számát Y(ϵϵ adja meg, ahol most Y(ϵ) az állapotsűrűség. A (23.13) formula szerint ezt az
(23.88)
összefüggés határozza meg. Ily módon a gáz atomja közül
(23.89)
rendelkezik ϵ és ϵ + Δϵ közé eső energiával. A w(0) szorzótényező értékét az összrészecskeszámra vonatkozó
(23.90)
feltételből határozhatjuk meg. Integráltáblázatok szerint a jobb oldalon álló integrál értéke:
(23.91)
Ennek megfelelően:
(23.92)
A w(0) érték felhasználásával a gázatomok energia szerinti eloszlását meghatározó Boltzmann-eloszlás az
(23.93)
alakot ölti. Ezt felhasználva az
(23.94)
összefüggésből meghatározható az ideális gáz egy atomjának átlagos energiája. Integráltáblázatok szerint
(23.95)
azaz
A kapott eredmény ideális gázra vonatkozóan igazolja az ekvipartíciótételt.
Megjegyzés: Vegyük észre, hogy az Y(ϵ) függvény (23.88) alakjának megválasztásával folytonos energiaeloszlásra tértünk át, így a nyert eredmények klasszikus fizikai közelítésben igazak.

Fizika

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2017

Nyomtatott megjelenés éve: 2009

ISBN: 978 963 454 046 5

A könyv alapmű, az érettségire, felvételire készülő középiskolások, a felsőoktatásban fizikát hallgatók, illetve tanáraik, oktatóik kipróbált segédeszköze. Sikerének titka a legváltozatosabb olvasói rétegek igényeihez szabott letisztult tárgyalásmódja, áttekinthető, arányos szerkezete és bőséges szemléltető ábraanyaga. A szerzők világosan bemutatott axiómákból és alapfogalmakból indulva lépésről lépésre vezetik le a fizikai törvényeket és összefüggéseket. Az első három főfejezet a klasszikus fizikát (mechanika, termodinamika, elektrodinamika és optika), a továbbiak a modern fizikát (relativitáselmélet, atomfizika és kvantummechanika, sokrészecske-rendszerek leírása, anyagszerkezettan, magfizika, elemi részek és az univerzum) tárgyalják; a tájékozódást név- és tárgymutató segíti. A mostani kiadást a modern gyakorlati alkalmazásokkal foglalkozó, új fejezetek és a teljesen felújított, közel 900 ábrából álló képanyag teszi valóban korszerűvé. A fizika története egyidős az emberi gondolkodáséval. Az emberiséggel együtt fejlődő tudományág mindennapjainkba régóta beépült eredményeit és izgalmas új felfedezéseit összefoglaló kézikönyvet jó szívvel ajánljuk vizsgára készülőknek, egykori vizsgázóknak, a fizika barátainak és minden természettudományos érdeklődésű olvasónak.

Hivatkozás: https://mersz.hu/holics-fizika//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave